Живой музей

История проекта нового здания академии (California Academy of Sciences) началась десять лет назад – в 1999 году. За это время на месте старого комплекса академии появилось новое, весьма необычное строение. Автор проекта Ренцо Пиано постарался учесть как «природное» предназначение музея академии, так и красоту Парка Золотых ворот (Golden Gate Park). «Я решил, что крыша здания должна быть как бы летающим кусочком парка, – говорит архитектор. – Как будто мы вырезали часть парка, подняли его над землей и спрятали музей под него».

Десять лет назад академия пригласила около сорока архитекторов для выбора будущего автора проекта. Шестеро из кандидатов получили возможность представить свои проекты в Сан-Франциско, что они и сделали, привезя с собой подробные модели и развернутые презентации. Лишь последний из списка претендентов, коим оказался итальянский архитектор по имени Ренцо Пиано, появился перед членами академии, вооруженный всего лишь блокнотом и зеленой ручкой. Маэстро начал с диалога – он постарался узнать, чего ждет от проекта сама академия. Несколько дней он провел в беседах с учеными и преподавателями академии, выясняя, какие функции, по их мнению, должно выполнять здание. Кроме того, г-н Пиано провел много времени в прогулках по парку, стараясь «прочувствовать место». Наконец, он взобрался на крышу старого здания академии и через час спустился с наброском волнообразной линии, которая впоследствии воплотилась в знаменитую «живую» крышу новой Калифорнийской академии наук.

Простор для воображения

Сегодня здание Калифорнийской академии наук – не только новое слово в мире естествознания. Это «живая» иллюстрация потенциала экологичной архитектуры и строительства. Результатом тесного сотрудничества между академией, мастерской Ренцо Пиано, команды инженеров компании Arup, калифорнийского застройщика Webcor и других участников проекта стало создание высокотехнологичного, энергоэффективного, безопасного для окружающей среды и идеально в нее вписавшегося здания.

«Для того чтобы проектировать «зеленые» здания, нужно, чтобы заказчик желал этого и был готов уделить часть бюджета реализации правильных вещей, – говорит Олаф де Нуйер, архитектор мастерской Renzo Piano Building Workshop. – Безусловно, сочетание мягкого калифорнийского климата, клиента в лице естественно-научного музея и участка в центре прекрасного парка значительно упростили нашу задачу. Кроме того, образовательная направленность нашего клиента очень помогала в реализации проекта».

Самой заметной деталью нового комплекса академии стала холмистая зеленая крыша – семь круглых возвышенностей символизируют семь холмов Сан-Франциско.

Чтобы испытать резко изгибающуюся поверхность кровли, была создана полноразмерная модель одного из самых больших сферических холмов. Во время этого испытания была разработана остроумная система инсталляции, которая не позволила бы растениям сползать с крутых склонов купола. Из кокосовой скорлупы и древесных стружек были изготовлены биологически разлагаемые поддоны, которые заполнялись рассадой и устанавливались на крыше, подобно черепице. Корни растений быстро прорастали сквозь поддоны, скрепляя их между собой в плотное покрытие.

В подготовке живой кровли принимал участие ученый-ботаник академии Фрэнк Алмеда. На крыше старого здания академии в специальной конструкции были высажены более тридцати видов различных видов калифорнийских растений. В течение двух лет за ними наблюдали и фотографировали. По результатам двухлетнего эксперимента для высадки на крыше академии площадью в 2,5 акра (около 1 га) были выбраны девять растений, включая знаменитый калифорнийский мак. «К нам зачастили бабочки, жуки, колибри и другие представители местной фауны, – рассказывает Фрэнк Алмеда. – Уже запущен исследовательский проект по наблюдению за этими гостями».

Новый музей академии включает пять новых аквариумов, в том числе аквариум с филиппинским коралловым рифом – самой большой живой выставкой кораллов в мире, и аквариум с пингвинами.

Павильон тропического леса включает стеклянный купол диаметром около 30 м и извилистые мостки, ведущие посетителей через экспозицию.

Еще один купол принадлежит планетарию, в котором размещен сверхточный цифровой проектор, позволяющий не только увидеть традиционную картину звездного неба, но и съемки, сделанные со спутников NASA.

Природный дар

Ожидаемое среднегодовое количество посетителей экспозиций Академии наук составляет 1,6 млн. человек. Естественно-научный музей не мог располагаться в здании, строительство и функционирование которого пагубно влияло бы на окружающую среду, как это происходит с большинством объектов недвижимости. «Строительство – это природная функция, и оно просто обязано быть экологически ответственным, – говорит Ренцо Пиано. – Сегодня мы все начинаем понимать, что планета Земля уязвима. Я думаю, что в этом столетии движущим фактором для архитекторов будет хрупкость планеты. И это вопрос не морали, а необходимости. Строительство должно стать осознанным с точки зрения использования энергии, и я надеюсь, что, входя в академию, эту осознанность можно почувствовать».

При строительстве академии было использовано огромное количество «экологически ответственных» технологий и приемов, среди которых, например, применение шестидесяти тысяч фотоэлементов, расположенных по периметру крыши. Они генерируют около 5% энергии, потребляемой зданием, – на первый взгляд это не много, но полученная энергия позволяет снизить выбросы парниковых газов на 400 тысяч фунтов (более 180 тонн) в год, что эквивалентно посадке 340 деревьев.

Значительная экономия энергии достигается благодаря уникальным изолирующим свойствам зеленой кровли (любая «живая» крыша обладает хорошими изолирующими характеристиками). Еще одна функция кровли – сбор дождевых вод, что, кроме выполнения ирригационной функции, способствует удержанию так называемых штормовых выбросов.

Форма кровли обеспечивает необходимый для естественной вентиляции (за счет подъема вверх теплого воздуха) перепад высоты. Благодаря максимальному использованию естественного освещения (прозрачные стеклянные фасады и секции крыши), естественной вентиляции, энергоэффективным лампам здание академии потребляет на 30% меньше энергии, чем предусматривают требования штата. Кроме того, комфортный климат и естественный свет способствует хорошему самочувствию и продуктивности сотрудников академии.

Посетителям академии предлагается тур по зданию, во время которого демонстрируются особенности функционирования здания, рассказывается о применяемых экологичных материалах и о подходах академии к охране окружающей среды.

При содействии специалистов Arup проект академии смог претендовать на получение «платинового» сертификата LEED (американский стандарт экологичного строительства Leadership in Energy and Environmental Design). Официальное вручение сертификата состоялось в марте 2009 года.

Возврат к реальности

Безусловно, Калифорнийская академия наук – уникальный проект, требующий уникального подхода. Возможно ли применение подобных технологий в менее экстраординарных зданиях? «В большой степени это зависит от климата, – считает Карл Линдон, инженер-проектировщик, заместитель директора, Arup. – Для сходного с Калифорнией климата в коммерческой недвижимости вполне применима технология естественной вентиляции. Безусловно, арендаторов нужно об этом известить, но уровень комфорта, которого можно достигнуть, вполне сравним со зданиями, охлаждаемыми с помощью кондиционеров».

Кроме того, независимо от климата удачным выбором для коммерческих зданий могут стать стратегии использования естественного освещения (например, использование световых люков в крыше, атриумов и т. д.), а также технологии сбора дождевой воды, которые обеспечивают полноценную ирригацию и позволяет снизить расходы.

Что касается знаменитой зеленой крыши, использование подобной технологии при желании возможно даже в суровом российском климате. «Очень удачным решением может стать использование кровли, например, для размещения ресторана для арендаторов, – считает Карл Линдон. – В жарком климате подобное решение несет в себе дополнительную опасность возгорания – зимой зелень может высохнуть, из-за чего пожарные службы не любят зеленых эксплуатируемых крыш. В то же время в таких городах, как Сан-Франциско и даже Москва, довольно просто поддерживать крышу по-настоящему зеленой».

По мнению г-на Линдона, использование медленно вращающихся теплообменников (так называемых «тепловых колес» – heat wheels) также применимо в климате, сходном с московским, – когда разница температур внутри и снаружи здания значительна. Такие колеса, смешивая холодный воздух с улицы с теплым внутри здания, позволяют направлять охлажденный до нужной температуры воздух туда, где необходимо охлаждение. В случае академии, например, этот прием используется для регулирования температуры аквариумов с живыми экспонатами. В коммерческом здании подобные технологии используются, в частности, для охлаждения серверных комнат.

«Еще один универсальный прием, применимый для любого климата, – внешние жалюзи. В жаркую погоду они защитят здание от жары и снизят затраты на охлаждение, если же на улице ветрено и влажно, они поднимаются», – рассказывает Карл Линдон.

Сенсоры освещенности и планировка рабочих мест в соответствии с доступностью естественного освещения помогут сберечь массу энергии в любом климате. Кроме того, климатические условия не ограничивают использование в строительстве местной продукции и материалов (чтобы снизить выбросы при транспортировке), а также перерабатываемых и вторичных материалов.

«Применение «зеленых» стратегий не ограничивается такими проектами, как Академия наук в Сан-Франциско, – говорит Олаф де Нуйер. – Конечно, климатические особенности предполагают использование одних технологий и ограничивают применение других. Но строить экологически осознанно можно в любом климате».